/**
 * //你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9
 * //' 。每个拨轮可以自由旋转：例如把 '9' 变为 '0'，'0' 变为 '9' 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。
 * //
 * // 锁的初始数字为 '0000' ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。
 * //
 * // 列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。
 * //
 * // 字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1 。
 * //
 * //
 * //
 * // 示例 1:
 * //
 * //
 * //输入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
 * //输出：6
 * //解释：
 * //可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
 * //注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的，
 * //因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。
 * //
 * //
 * // 示例 2:
 * //
 * //
 * //输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
 * //输出：1
 * //解释：把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。
 * //
 * //
 * // 示例 3:
 * //
 * //
 * //输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"],
 * //target = "8888"
 * //输出：-1
 * //解释：无法旋转到目标数字且不被锁定。
 * //
 * //
 * //
 * //
 * // 提示：
 * //
 * //
 * // 1 <= deadends.length <= 500
 * // deadends[i].length == 4
 * // target.length == 4
 * // target 不在 deadends 之中
 * // target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成
 * //
 * // Related Topics 广度优先搜索 数组 哈希表 字符串 👍 507 👎 0
 */

package com.xixi.basicAlgroithms.BreadthWidthFirstSearch;

import java.util.*;

public class ID00752OpenTheLock {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new ID00752OpenTheLock().new Solution();
    }


    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {

        Set<String> deadSet = new HashSet<>();

        public int openLock(String[] deadends, String target) {

            if (target.equals("0000")) {
                return 0;
            }
            for (String d : deadends) {
                deadSet.add(d);
            }
            if (deadSet.contains("0000")) {
                return -1;
            }

            return bfs(target);

        }


        //bfs本身找到之后就是最少次数

        public int bfs(String target) {

            int steps = 0;


            //如果一个step被波过，就别波回来了。
            Set<String> visited = new HashSet<>();
            visited.add("0000");
            Queue<String> possibleStep = new ArrayDeque<>();
            possibleStep.add("0000");

            while (!possibleStep.isEmpty()) {
                ++steps;
                int size = possibleStep.size();
                //
                for (int i = 0; i < size; i++) {//用于分层
                    String nowStep = possibleStep.poll();
                    char[] keys = nowStep.toCharArray();
                    for (String nextStep : enumPossible(keys)) {//用于枚举所有可能性
                        if (nextStep.equals(target)) {
                            return steps;
                        }
                        if (!deadSet.contains(nextStep) && !visited.contains(nextStep)) {//不是deadends也没转到过，就添加
                            possibleStep.add(nextStep);
                            visited.add(nextStep);
                        }


                    }
                }
            }

            return -1;


        }

        public List<String> enumPossible(char[] keys) {
            List<String> nextPossible = new ArrayList<>();
            //每个for循环列举的所有可能性，都放到queue里面
            for (int i = 0; i < keys.length; ++i) {
                //每一位都有两种可能
                //往前
                char[] forward = Arrays.copyOf(keys, keys.length);
                if (keys[i] == '9') {
                    forward[i] = '0';
                } else {
                    forward[i] = (char) (forward[i] + 1);
                }
                String fStr = new String(forward);
                nextPossible.add(fStr);


                //往后
                char[] backward = Arrays.copyOf(keys, keys.length);
                if (keys[i] == '0') {
                    backward[i] = '9';
                } else {
                    backward[i] = (char) (backward[i] - 1);
                }
                String bStr = new String(backward);
                nextPossible.add(bStr);
            }

            return nextPossible;
        }

    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)


}